CN112254208A - 一种取暖电热水器故障分析系统及其检测方法 - Google Patents

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CN112254208A CN202011162585.9A CN202011162585A CN112254208A CN 112254208 A CN112254208 A CN 112254208A CN 202011162585 A CN202011162585 A CN 202011162585A CN 112254208 A CN112254208 A CN 112254208A
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马志凯
马祥龙
郭忠杰
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Anhui Jianuan Energy Saving Technology Co ltd
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Anhui Jianuan Energy Saving Technology Co ltd
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1096—Arrangement or mounting of control or safety devices for electric heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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    • F24D2200/08—Electric heater

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Abstract

本发明公开了一种取暖电热水器故障分析系统及其检测方法，涉及智能家电技术领域。本发明包括故障检测终端、物联网专网和远程数据中心，故障检测终端包括CPU模块和分别与CPU模型双向连接的电源模块、信号开入接口模块、AD采样模块、WIFI模块、SD扩展模块、键盘、液晶和物联网通信模块；远程数据中心包括支撑层和决策层；支撑层包括分析仓库、数据挖掘模块、数据分析模块、数据存储模块和数据管理模块；决策层为分析平台。本发明通过故障检测终端实时采集取暖电热水器工作数据，并将预处理后的数据发送至远程数据中心，利用数据中心的工作模型相互比对，快速查找出故障原因反馈至取暖电热水器上的指示灯，能够准确找出故障原因、提高维修效率。

Description

一种取暖电热水器故障分析系统及其检测方法
技术领域
本发明属于智能家电技术领域，特别是涉及一种取暖电热水器故障分析系统及其检测方法。
背景技术
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明，随着合作企业已普遍进入到出成果时刻，智能家居新品将会层出不穷，智能家居将是今后家居领域发展的必然趋势。
制造企业在产业调整和转型中，都需要运用到大数据。今后，数据将成为推进社会进步的第四生产力，市场潜力巨大，同时，智能家居所依托的大数据分析，也是传统制造企业转型升级的重要途径。热水器作为日常家电中的一种，未来的发展趋势也必将朝着智能家居方向发展，如何利用热水器运行过程中所取得的各种参数所形成的大数据，一直是研究者的研究重点。
另一方面，热水器由于设计、制造问题或者非正常使用，在长期使用后经常会出现各类故障，而无论用户自己还是专业人员基于当前的故障现象一般难以锁定故障原因，需要很复杂的排查过程，有些甚至由于无法拆卸等原因无法处理。当前的故障诊断处理方式一般是通过布置传感器，通过检测传感器当前的状态判断是否故障，故障会通过热水器显示面板或手机APP进行提示。这种方法可检测的故障很少而且只能诊断处理当前状态，无法锁定根本原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种取暖电热水器故障分析系统及其检测方法，通过故障检测终端实时采集取暖电热水器工作数据，并将预处理后的数据发送至远程数据中心，利用数据中心的工作模型相互比对，快速查找出故障原因，解决了现有的电热水器难以锁定故障原因、维修困难的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种取暖电热水器故障分析系统，包括故障检测终端、物联网专网和远程数据中心，所述故障检测终端，用于实时检测取暖电热水器运行状态，获取取暖电热水器运行参数并进行记录；所述故障检测终端包括CPU模块和分别与CPU模型双向连接的电源模块、信号开入接口模块、AD采样模块、WIFI模块、SD扩展模块、键盘、液晶和物联网通信模块；所述远程数据中心包括支撑层和决策层；所述支撑层包括分析仓库、数据挖掘模块、数据分析模块、数据存储模块和数据管理模块；所述决策层为分析平台；所述故障检测终端内置有移动物联网机器卡；所述故障检测终端通过物联网专网将取暖电热水器的运行参数传递给远程数据中心。
优选地，所述故障检测终端通过物联网专网将取暖电热水器的运行参数传递给远程数据中心之前，需要对传送数据进行预处理；所述预处理包括抽取转换、清洗和监控。
优选地，所述抽取转换用于将故障检测终端上传数据流中的数据进行抽取，抽取完成之后进行数据转换，将数据转换成系统的数据格式；所述清洗用于将转换完成的数据进行清洗，检索冗余数据和过时数据；所述监控用于数据源上的数据，一旦数据源上的数据发生变化，则需要重新对数据进行新一轮的抽取转换和清洗处理。
优选地，所述分析平台使用取暖电热水器各项参数的历史数据建立取暖电热水器的工作模型，同时分析平台内设置有取暖电热水器正常工作模型，将所述热水器工作模型与热水器正常工作模型的比较或分析，得到故障产生原因。
优选地，所述取暖电热水器运行参数包括热水器内空气温度、和/或热水器内水温、和/或水温变化速度、加热状态、和/或开关机状态、和/或加热模式、和/或加热时间、和/或加热管历史工作时长、和/或继电器历史动作次数、和/或机器工作总时长、和/或历史工作模式。
本发明为一种取暖电热水器故障分析系统的检测方法，包括如下步骤：
步骤S1：分析平台采集取暖电热水器历史数据建立工作模型；
步骤S2：故障检测终端实时采集取暖电热水器的工作数据；
步骤S3：对采集的数据进行预处理后传递给远程数据中心；
步骤S4：远程数据中心对预处理后的数据建立工作模型与正常工作模块比对，查找故障原因；
步骤S5：并将故障原因返回至取暖电热水器，并通过指示灯反馈给用户。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过故障检测终端实时采集取暖电热水器工作数据，并将预处理后的数据发送至远程数据中心，利用数据中心的工作模型相互比对，快速查找出故障原因反馈至取暖电热水器上的指示灯，能够准确找出故障原因、提高维修效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种取暖电热水器故障分析系统结构示意图；
图2为本发明的一种取暖电热水器故障分析系统的检测方法步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种取暖电热水器故障分析系统，包括故障检测终端、物联网专网和远程数据中心，
故障检测终端，用于实时检测取暖电热水器运行状态，获取取暖电热水器运行参数并进行记录；
故障检测终端包括CPU模块和分别与CPU模型双向连接的电源模块、信号开入接口模块、AD采样模块、WIFI模块、SD扩展模块、键盘、液晶和物联网通信模块；
远程数据中心包括支撑层和决策层；支撑层包括分析仓库、数据挖掘模块、数据分析模块、数据存储模块和数据管理模块；决策层为分析平台；
故障检测终端内置有移动物联网机器卡，移动物联网机器卡，可以利用移动物联网专网上送采集数据到远程数据中心；故障检测终端通过物联网专网将取暖电热水器的运行参数传递给远程数据中心。
其中，故障检测终端通过物联网专网将取暖电热水器的运行参数传递给远程数据中心之前，需要对传送数据进行预处理；预处理包括抽取转换、清洗和监控。
其中，抽取转换用于将故障检测终端上传数据流中的数据进行抽取，抽取完成之后进行数据转换，将数据转换成系统的数据格式；清洗用于将转换完成的数据进行清洗，检索冗余数据和过时数据；监控用于数据源上的数据，一旦数据源上的数据发生变化，则需要重新对数据进行新一轮的抽取转换和清洗处理。
其中，分析平台使用取暖电热水器各项参数的历史数据建立取暖电热水器的工作模型，同时分析平台内设置有取暖电热水器正常工作模型，将热水器工作模型与热水器正常工作模型的比较或分析，得到故障产生原因。
其中，取暖电热水器运行参数包括热水器内空气温度、和/或热水器内水温、和/或水温变化速度、加热状态、和/或开关机状态、和/或加热模式、和/或加热时间、和/或加热管历史工作时长、和/或继电器历史动作次数、和/或机器工作总时长、和/或历史工作模式。
请参阅图2所示，本发明为一种取暖电热水器故障分析系统的检测方法，包括如下步骤：
步骤S1：分析平台采集取暖电热水器历史数据建立工作模型；
步骤S2：故障检测终端实时采集取暖电热水器的工作数据；
步骤S3：对采集的数据进行预处理后传递给远程数据中心；
步骤S4：远程数据中心对预处理后的数据建立工作模型与正常工作模块比对，查找故障原因；
步骤S5：并将故障原因返回至取暖电热水器，并通过指示灯反馈给用户。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种取暖电热水器故障分析系统，包括故障检测终端、物联网专网和远程数据中心，其特征在于：
所述故障检测终端，用于实时检测取暖电热水器运行状态，获取取暖电热水器运行参数并进行记录；
所述故障检测终端包括CPU模块和分别与CPU模型双向连接的电源模块、信号开入接口模块、AD采样模块、WIFI模块、SD扩展模块、键盘、液晶和物联网通信模块；
所述远程数据中心包括支撑层和决策层；所述支撑层包括分析仓库、数据挖掘模块、数据分析模块、数据存储模块和数据管理模块；所述决策层为分析平台；
所述故障检测终端内置有移动物联网机器卡；所述故障检测终端通过物联网专网将取暖电热水器的运行参数传递给远程数据中心。
2.根据权利要求1所述的一种取暖电热水器故障分析系统，其特征在于，所述故障检测终端通过物联网专网将取暖电热水器的运行参数传递给远程数据中心之前，需要对传送数据进行预处理。
3.根据权利要求2所述的一种取暖电热水器故障分析系统，其特征在于，所述预处理包括抽取转换、清洗和监控。
4.根据权利要求2所述的一种取暖电热水器故障分析系统，其特征在于，所述抽取转换用于将故障检测终端上传数据流中的数据进行抽取，抽取完成之后进行数据转换，将数据转换成系统的数据格式。
5.根据权利要求2所述的一种取暖电热水器故障分析系统，其特征在于，所述清洗用于将转换完成的数据进行清洗，检索冗余数据和过时数据。
6.根据权利要求2所述的一种取暖电热水器故障分析系统，其特征在于，所述监控用于数据源上的数据，一旦数据源上的数据发生变化，则需要重新对数据进行新一轮的抽取转换和清洗处理。
7.根据权利要求1所述的一种取暖电热水器故障分析系统，其特征在于，所述分析平台使用取暖电热水器各项参数的历史数据建立取暖电热水器的工作模型，同时分析平台内设置有取暖电热水器正常工作模型，将所述热水器工作模型与热水器正常工作模型的比较或分析，得到故障产生原因。
8.根据权利要求1所述的一种取暖电热水器故障分析系统，其特征在于，所述取暖电热水器运行参数包括热水器内空气温度、和/或热水器内水温、和/或水温变化速度、加热状态、和/或开关机状态、和/或加热模式、和/或加热时间、和/或加热管历史工作时长、和/或继电器历史动作次数、和/或机器工作总时长、和/或历史工作模式。
9.一种取暖电热水器故障分析系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：分析平台采集取暖电热水器历史数据建立工作模型；
步骤S2：故障检测终端实时采集取暖电热水器的工作数据；
步骤S3：对采集的数据进行预处理后传递给远程数据中心；
步骤S4：远程数据中心对预处理后的数据建立工作模型与正常工作模块比对，查找故障原因；
步骤S5：并将故障原因返回至取暖电热水器，并通过指示灯反馈给用户。
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